Telescopios espaciales: qué son, tipos y los más importantes

Desde el suelo, la atmósfera distorsiona, filtra y bloquea gran parte de la información que viaja desde el cosmos. Esa es la razón fundamental por la que colocar telescopios fuera de la Tierra cambió completamente lo que sabemos del universo. Los telescopios espaciales no son simples versiones grandes de los que usamos en el patio: son observatorios completos que orbitan la Tierra o viajan por el sistema solar, capturando radiación que ningún instrumento terrestre podría detectar.

Este artículo reúne qué son exactamente, por qué existen, los tipos según la banda del espectro que observan, y cuáles son los más relevantes hasta hoy.

Qué son los telescopios espaciales y por qué son necesarios

Un telescopio espacial es un satélite artificial o sonda diseñado para observar planetas, estrellas, galaxias y otros cuerpos celestes desde fuera de la atmósfera terrestre. A diferencia de los observatorios en tierra, no padecen contaminación lumínica, ni condiciones climáticas, ni la distorsión que genera el aire.

La atmósfera es el principal obstáculo para la astronomía desde tierra. Según la Secretaría de Educación Pública de México, a través del programa Nueva Escuela Mexicana, la atmósfera absorbe y filtra una porción importante del espectro electromagnético. Esto impide observar desde el suelo en rangos como los rayos X, el ultravioleta o gran parte del infrarrojo.

Los telescopios espaciales resuelven ese problema. Con sus sensores, pueden captar radiación ultravioleta, infrarroja, microondas, ondas de radio, rayos gamma y rayos X. Eso abre ventanas al universo que de otra manera permanecerían cerradas.

Sin embargo, tienen desventajas reales. Son costosos de construir y de poner en órbita. El mantenimiento es extremadamente difícil, a veces imposible. Y su vida útil es limitada, ya que dependen de sistemas de refrigeración que eventualmente se agotan.

Tipos de telescopios espaciales según el espectro

La clasificación más clara de los telescopios espaciales se hace por la banda del espectro electromagnético que detectan. Cada tipo revela fenómenos distintos del cosmos.

Telescopios de rayos gamma

Recogen rayos gamma de alta energía provenientes de supernovas, púlsares, estrellas de neutrones y agujeros negros. La atmósfera los absorbe por completo, por lo que solo pueden estudiarse desde globos de gran altitud o desde el espacio. Según el Anexo de Telescopios Espaciales de Wikipedia, el primer instrumento de este tipo fue el Proton-1 soviético, lanzado en julio de 1965.

El más relevante en operación hoy es el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, lanzado por la NASA el 11 de junio de 2008. Orbita a unos 555 km de altitud y sigue activo.

Telescopios de rayos X

Los rayos X tampoco atraviesan la atmósfera. Los telescopios que los detectan permiten estudiar cúmulos de galaxias, agujeros negros en núcleos galácticos activos, remanentes de supernovas y estrellas binarias. El primero fue el Uhuru, lanzado por la NASA en diciembre de 1970.

El observatorio Chandra X-ray, también de la NASA, es el de mayor resolución en esta banda hasta la fecha y lleva operando desde 1999.

Telescopios ultravioleta

Permiten estudiar estrellas calientes, galaxias activas y la composición de la materia interestelar. El telescopio Hubble tiene capacidad ultravioleta, aunque opera principalmente en el rango visible e infrarrojo cercano.

Telescopios de luz visible (ópticos)

Son los más conocidos. Trabajan en el mismo rango que el ojo humano, pero desde el espacio logran imágenes sin la distorsión atmosférica. El Hubble es el referente de esta categoría.

Telescopios infrarrojos

El infrarrojo atraviesa las nubes de polvo interestelar, permitiendo ver regiones de formación estelar y objetos muy fríos o muy lejanos. El telescopio James Webb opera principalmente en este rango y es el instrumento infrarrojo más poderoso lanzado hasta ahora.

Telescopios de microondas y radio

Detectan las longitudes de onda más largas del espectro. El radiotelescopio espacial más conocido fue el Spektr-R ruso. En tierra, el sistema ALMA en Chile combina 66 antenas y representa el mayor interferómetro del planeta para esta banda, según BBC Mundo.

Los telescopios espaciales más importantes

Hubble Space Telescope

Lanzado en 1990 por la NASA y la ESA, el Hubble lleva más de tres décadas redefiniendo nuestra comprensión del universo. Orbita a unos 547 km de altitud. Sus imágenes en luz visible y ultravioleta han documentado desde la expansión acelerada del universo hasta la formación de nebulosas. Fue el único telescopio espacial reparado en órbita por astronautas, en 1993, para corregir un defecto en su espejo primario.

Telescopio espacial James Webb

El telescopio James Webb es, a la fecha, el observatorio espacial más ambicioso jamás construido. Fue desarrollado con la cooperación de 14 países y es operado por la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense). Su espejo principal mide 6,5 metros de diámetro, formado por 18 segmentos hexagonales de berilio recubiertos de oro.

No orbita la Tierra: se ubica en el punto de Lagrange L2, a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta. Eso le da una estabilidad térmica que ningún telescopio en órbita terrestre puede igualar. Sus primeras imágenes científicas se publicaron en julio de 2022.

Entre sus objetivos principales: observar las primeras galaxias formadas tras el Big Bang, estudiar atmósferas de exoplanetas y analizar la formación de estrellas y sistemas planetarios. Según BBC Mundo, aunque su espejo es menor que el del Gran Telescopio de Canarias en tierra, la ausencia de atmósfera le da una nitidez sin precedentes.

Fermi Gamma-ray Space Telescope

Lanzado en junio de 2008, el Fermi es el instrumento principal para estudiar los fenómenos más energéticos del universo: púlsares en milisegundos, explosiones de rayos gamma y materia oscura. Orbita a 555 km y sigue en operación. Ha catalogado miles de fuentes de rayos gamma que antes eran desconocidas.

INTEGRAL (ESA)

El International Gamma Ray Astrophysics Laboratory fue lanzado por la Agencia Espacial Europea el 17 de octubre de 2002. Opera en una órbita muy excéntrica, entre 639 y 153.000 km de altitud, lo que le permite observar fuera del cinturón de radiación terrestre durante la mayor parte de su órbita. Sigue activo.

Chandra X-ray Observatory

La NASA lo lanzó en 1999. Es el telescopio de rayos X con mayor resolución angular en la historia. Ha permitido observar agujeros negros supermasivos, la distribución de gas caliente en cúmulos de galaxias y los restos de supernovas con un nivel de detalle imposible desde tierra.

Cómo funcionan: componentes clave

Un telescopio espacial comparte algunos elementos con sus equivalentes terrestres: sistemas ópticos de espejos, instrumentación para analizar las señales captadas. Pero además necesita componentes específicos para operar en el espacio.

• Módulo de procesamiento de datos: gestiona la información captada por los sensores, la comprime y la transmite a estaciones en tierra.
• Sistema de orientación y control: mantiene el telescopio apuntando al objetivo con precisión de arcsegundos.
• Sistema de alimentación eléctrica: paneles solares en la mayoría de los casos.
• Sistema de refrigeración: crítico para los telescopios infrarrojos. El James Webb usa un parasol del tamaño de una cancha de tenis para mantenerse a -233 °C.
• Antenas de comunicación: para transmitir los datos científicos a la Tierra.

El rol de México en la astronomía espacial

México tiene una tradición astronómica que viene de largo. Las culturas mesoamericanas, como señala la Nueva Escuela Mexicana de la SEP, fueron grandes observadoras de ciclos celestes: movimientos del Sol, fases lunares, eclipses y conjunciones planetarias.

Hoy, el país participa en colaboraciones internacionales de astronomía a través del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y el Gran Telescopio Milimétrico (GTM) Alfonso Serrano, ubicado en la cima del volcán Sierra Negra en Puebla, a 4.600 metros de altitud. Aunque es un instrumento terrestre, trabaja en longitudes de onda milimétricas y complementa el trabajo de los observatorios espaciales en esa banda.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un telescopio espacial y uno terrestre?

El espacial opera fuera de la atmósfera, lo que elimina la distorsión, la contaminación lumínica y los filtros atmosféricos. Puede detectar radiación que nunca llega al suelo, como rayos X o rayos gamma. El terrestre es más accesible, reparable y puede ser mucho más grande en espejo, pero está limitado por lo que la atmósfera permite pasar.

¿Cuánto cuesta poner un telescopio espacial en órbita?

El costo varía enormemente. El James Webb tuvo un presupuesto total de aproximadamente 10.000 millones de dólares, incluyendo diseño, construcción y lanzamiento. El Hubble costó unos 1.500 millones de dólares en su lanzamiento (1990), con misiones de servicio que sumaron varios miles de millones adicionales.

¿Qué hace diferente al telescopio James Webb?

Opera en el infrarrojo desde el punto de Lagrange L2, a 1,5 millones de km de la Tierra. Su parasol lo mantiene a temperaturas extremadamente bajas, lo que le permite detectar la luz más antigua del universo. Es el sucesor del Hubble, aunque trabaja en una banda espectral diferente.

¿Los telescopios espaciales se pueden reparar?

En la práctica, casi nunca. El Hubble es la excepción histórica: fue reparado cinco veces por astronautas en misiones del transbordador espacial. El James Webb, ubicado a 1,5 millones de km de la Tierra, está fuera del alcance de cualquier misión tripulada actual.

¿Cuántos telescopios espaciales están activos hoy?

Docenas. La lista de telescopios espaciales activos incluye instrumentos en múltiples bandas del espectro: Hubble, James Webb, Fermi, Chandra, INTEGRAL, Swift, AGILE, entre otros. La mayoría son operados por la NASA, la ESA o agencias en colaboración.